Як уникнути деформації фанери на лазерному верстаті з ЧПУ
Лазерні верстати з ЧПУ чудово справляються з розкроєм або фігурною різкою фанерних листів. При цьому рахунок особливостей безконтактної обробки лазером краю різу виходять акуратними, а сам шов — дуже тонким. На відміну від механічної обробки (наприклад, на фрезерному верстаті з ЧПУ), лазерне різання фанери виключає утворення ворсу або «бахроми». Більше того, при обробці фанери лазером взагалі не утворюються тверді відходи - ні стружки, ні пилу!
Перевагою лазерної обробки також є малий рівень шуму та низькі вібрації. А також значно менший знос обладнання та інструменту. Адже як фреза використовується лазерний промінь, а він завжди залишається як новий. Однак для якісної обробки фанери на лазерному верстаті з ЧПУ все ж таки необхідно враховувати ряд нюансів.
Режими обробки
Насамперед, слід правильно підібрати режими обробки — особливо конкретної заготівлі. Не секрет, що фанера є досить «примхливим» матеріалом. Це пояснюється особливістю структури - при "зануренні" в матеріал, лазерний промінь зустрічає шари різної щільності, що перемежовуються клейовою масою. Для впевненого різання лазер повинен «пройти наскрізь» через усі шари, що потребує певної потужності. Однак при дуже великій потужності верхній шар може вже підгоряти, тоді як лист фанери буде прорізаний не наскрізь. Саме тому існує обмеження на товщину фанерних заготовок, що обробляються — залежно від максимальної потужності лазерної трубки верстата з ЧПУ.
Більш того, потужність випромінювання у процесі обробки тісно пов'язана зі швидкістю руху випромінювача щодо фанерної заготівлі. Занадто велика швидкість призведе до "недорізу" (аналогічно недостатній потужності). Але надто маленька швидкість може викликатиобгорання країв – особливо коли потужність випромінювання значна.
Таким чином, параметри потужності випромінювання та швидкості переміщення лазерної головки виявляються пов'язані. Для отримання якісного результату обробки необхідно у кожному конкретному випадку шукати оптимальне співвідношення потужності та швидкості.
Геометричні розміри заготівлі
Природно, обробити фанерну заготівлю на лазерному верстаті з ЧПУ можна лише того розміру, що вміститься на робочому столі. Саме тому рекомендується завжди купувати лазерний верстат із «запасом» за площею робочого відсіку. Це, по-перше, дозволить у разі потреби швидко розширити виробництво (за рахунок освоєння випуску нових виробів). А по-друге, підвищить універсальність наявного обладнання. Адже обробити маленьку заготовку на великому верстаті можна, а ось велику заготовку на малому верстаті – ні!
Оскільки лазерні верстати здійснюють безконтактну обробку, на заготівлю не діють сили різання. Отже, не виникає реактивний момент — і заготівлю не потрібно закріплювати. Однак у разі роботи з фанерою просто укласти лист на пористий стіл лазерного верстата буває недостатньо. Власна вага фанери не завжди здатна забезпечити її щільне прилягання до робочого столу. І справа не в міцності кріплення — при обробці навіть фанера, що відстає місцями від столу, «не відлетить». А ось похибка обробки за рахунок вигину робочої площини заготівлі може виникнути.
Як досягти щільного прилягання фанери?
Для отримання якісного результату обробки лазерний промінь повинен «падати» на поверхню, що обробляється, строго перпендикулярно. При порушенні геометрії променя на поверхні фанери з'являться спотворення – розміри «підуть» і бажана точність обробки буде недосяжною.
Досягти рівномірного прилягання фанери до рейкового столу лазерного верстата буває непросто. Як відомо, фанера схильна деформуватися від вологості. Причому ця деформація буває непередбачуваною — плоский лист вигинає дугою чи навіть «веде гелікоптером» (тобто вигин проявляється у кількох площинах — у протилежні боку).
Причиною деформації фанери є вологість. Лист фанери поганої якості (слабко просушений) може бути спочатку деформований. Однак навіть хороший, правильної форми лист з часом жолобитися, набираючи вологу з приміщення. Тут все залежить від умов зберігання. При цьому зовні такий дефект може не виявлятися, але варто розпочати обробку — і лист фанери веде.
Від роботи з неякісною фанерою краще відмовитись. Але що робити, якщо навіть хороша заготівля може «піднести сюрпризи»? «Кустарні» методи притиску аркуша фанери на столі лазерного верстата (на зразок вантажів у місцях вигину, або ручного притримування) малопродуктивні. По-перше, вони становлять небезпеку для персоналу. А по-друге, несуть ризик пошкодження обладнання. І, звичайно, не додають продуктивності обробці.
Коли завданням обробки є розкрій фанери, легкий вигин не відіграє значної ролі (звичайно, якщо опуклість не така, що об неї зачіпає лазерна головка!) і не погіршує точність різання. Інша річ, коли лист фанери призначений під гравіювання. Тут навіть найменше спотворення поверхні веде до погіршення зображення. Особливо сильно страждає на якість при спробі гравірувати невеликі зображення (з масою дрібних деталей) на нерівному листі фанери.
У цьому випадку порада лише одна — працювати тільки із сухою та рівною фанерою. При необхідності краще зберігати фанерні листи (попередньо розкроєні в розмір столу)горизонтальному положенні і притиснуті стопкою гніту (наприклад, листами органічного скла).
Пристрій для притиску фанери
Досягти щільного притиску нерівного листа фанери до площини столу лазерного верстата з ЧПУ можна за допомогою нехитрого саморобного пристрою. Воно є металевою рамкою (загальною вагою 3-5 кг) з трьома точками притиску по довгій, і двома точками - по короткій стороні. Рамку краще виготовити із сталі методом зварювання.
Однак продуктивнішим рішенням є використання декількох неодимових магнітів. Вони з легкістю притягуються до металевих осередків робочого стола верстата навіть через товсті фанерні плити. При цьому витримують навантаження (забезпечують притиск) понад 10 кг. Цього достатньо, щоб надійно притиснути лист фанери до площини столу саме в локальних місцях вигину (причому в кількох — необмежено). При цьому товщина магнітів не заважає руху лазерної головки над заготівлею.